原恒星如何通过磁化引力坍缩形成?

通过动力学磁化坍缩进行的恒星形成仍然是天体物理研究的一个活跃领域。我们使用结合了双极扩散和欧姆耗散的二维非理想磁流体动力学模拟,对非旋转、自引力、初始呈球对称的恒星前云核的磁化引力坍缩进行了全面探索。我们的研究涵盖了更广泛范围的、形式为 $P(\rho) \propto \rho^{\Gamma}$ 的状态方程(Equations of State, EOSs),旨在约束允许恒星形成的 EOS 选择。我们的结果表明,在 $\Gamma$ 不大于 $4/3$ 的坍缩中,辅以磁化位力定理,允许恒星前云核的动力学收缩连续发生,其中形成一个中心质点并从下落的包层中稳定地积累质量,质量吸积率的尺度为 $c_{\rm s}^3/G$ 阶。等温 EOS 的选择最自然地促进了坍缩,作为由内向外坍缩的磁类比。除此之外,我们的研究表明,$\Gamma$ 不大于 4/3 的非等温磁化坍缩模型在定性上表现出与等温 EOS 相似的下落特征。此外,$\Gamma$ 大于 $4/3$ 的坍缩模型无法确保充分的冷却以允许中心质点的质量直接增长,从而延迟了下落。我们的工作可以为理解 EOS 对允许恒星形成的磁化引力坍缩的重要性提供更深刻的见解。